thiết bị phản ứng dao động dòng. [7]
Khái niệm đầu tiên về thiết bị dao động dòng được phát biểu dựa trên đặc trưng của dòng chảy và cấu tạo thiết bị như sau: “ Thiết bị phản ứng dao động dòng là một dạng của thiết bị phản ứng dòng liên tục, được cấu tạo từ một ống trụ có chứa các vách ngăn có lỗ”. [6]
3.2. Tình hình nghiên cứu và phát triển của thiết bị phản ứng dao động dạng váchngăn ngăn
Hiện nay, trên thế giới có nhiều nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu về các loại phản ứng dao động dòng bởi các ưu điểm của nó: tăng cường quá trình chuyền chất và truyền nhiêt. Dạng phản ứng dao động dòng có vách ngăn là một dạng của phản ứng đẩy lí tưởng để thực hiện các phản ứng có thời gian phản ứng dài theo chế độ liên tục, trong phản ứng dạng này sự phối trộn của các chất phản ứng không phụ thuộc nhiều vào vận tốc dòng chảy vì thế kích thước nhỏ gọn và có hiệu quả cao. Hiện hệ thống này đang được thiết kế mở rộng thành quy mô công nghiệp [6 ]
Anh N. Phan, Adam Harvey nghiên cứu phát triển ba dạng vách ngăn cho thiết bị phản ứng dao động dòng quy mô vừa đó là:
• Vách ngăn tích hợp • Vách ngăn xoắn
• Vách ngăn dạng trục tròn
Ba dạng vách ngăn này dễ dàng được chế tạo ở quy mô vừa ( với đường kính khoảng 5mm) và có thể hoạt động ở tốc độ dòng thấp (ml/phút) trong khi các thiết kế thông thường không cho thiết bị dao động dòng có vách ngăn không thực hiện ở điều kiện này. Anh N. Phan, Adam Harvey cũng chỉ ra rằng loại phản ứng dao động dòng này có ảnh hưởng đến thời gian lưu khi giá trị chuẩn số Reynold thực Ren< 10 và ít ảnh hưởng đến thơi gian lưu khi Ren ˃25. [6]
Với mục đích nâng cao hiệu quả khuấy trộn hai pha ở dạng thiết bị phản ứng này ,một thiết kế mới của vách ngăn xoắn cạnh sắc dọc trục/thanh trung tâm. Dạng thiết kế này tạo ra một lực cắt mạnh ở cạnh của vòng xoắn tạo ra một dòng xoáy mặc dù giá trị chuẩn số Reynold của dòng dao dộng thấp. kết quả chỉ ra rằng dạng thiết bị này tăng cường sự khuấy trộn hai pha ngay khi tốc dộ dòng thấp và chỉ số Reynolds của dòng dao động thấp. Trong thiết bị này cung cấp một sự phối trộn hiệu quả tạo ra một dòng đồng nhất hai pha. Vì thế có thể quan sát được dạng dòng đẩy lí tưởng và sự chuyển hóa từng bậc giữa các vùng ổn định trong thiết bị này.
tục, theo phương ngang hoặc thẳng đứng. Dòng chảy đơn pha lỏng hoặc dòng chảy đa pha dao động đối xứng theo trục của ống trong khoảng không gian giữa các vách ngăn cố định được phân bố dọc theo ống tại các vị trí cách đều nhau một khoảng cách nhất định (L).
Sự khuấy trộn nhờ dòng chảy dao động từ bên trong dòng chảy của thiết bị phản ứng dao động dòng là một cơ chế khuấy trộn rất hiệu quả. Mức độ khuấy trộn chịu ảnh hưởng bởi tần số dao động (f), và biên độ dao động (xo). Mức độ khuấy trộn tăng lên khi
tần số dao động và biên độ tăng.
Những kết quả này đã được kiểm chứng với các thiết bị có đường kính 25 mm ( bởi Brunold và cộng sự năm 1989; Dickens và cộng sự năm 1989) và 50 mm ( Ni và đồng nghiệp, năm 1995 ), từ đó có thể thấy rằng các điều kiện thủy lực trong một thiết bị phản ứng dao động dòng có thể thiết kế ở quy mô lớn một cách tuyến tính, có nghĩa là khi thay đổi kích thước của ống trong khi vẫn duy trì được chế độ dòng chảy, sự dao động và mức độ khuấy trộn vẫn được duy trì.[13]